Ernst Otto Fischer | ||||
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Alemán Ernst Otto Fischer | ||||
Fecha de nacimiento | 10 de noviembre de 1918 | |||
Lugar de nacimiento | Söln , Alemania | |||
Fecha de muerte | 23 de julio de 2007 (88 años) | |||
Un lugar de muerte | Múnich , Alemania | |||
País | Alemania | |||
Esfera científica | química | |||
Lugar de trabajo | ||||
alma mater | ||||
consejero científico | walter heber | |||
Premios y premios |
Premio Alfred Stock Memorial (1959) Premio Nobel de Química ( 1973 ) Premio Centenario (1974)
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Autógrafo | ||||
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Ernst Otto Fischer ( en alemán Ernst Otto Fischer ; 10 de noviembre de 1918 , Soln , cerca de Múnich - 23 de julio de 2007 , Múnich ) es un químico alemán.
En 1952, estableció la estructura del ferroceno , descubierto un año antes, y también sintetizó dibencenocromo unos años después . [1] En la década de 1960, descubrió un método general para la preparación de complejos estables de metal-carbeno que contenían un doble enlace carbono-metal, posteriormente denominado "Fischer carbenos" en su honor [2] . En la década de 1970 sintetizó los primeros complejos metálicos de carabina con un triple enlace entre el carbono y el metal de transición.
E. O. Fisher fue propietario de numerosos premios y también fue miembro de muchas academias científicas. En 1973, junto con Jeffrey Wilkinson , recibió el Premio Nobel de Química por su "trabajo pionero e independiente en la química de compuestos organometálicos sándwich " [3] .
Tomando el lugar de Walter Heber , Fischer ocupó la cátedra de química inorgánica en la Universidad Técnica de Munich durante 21 años . Muchos jefes de departamento y químicos-tecnólogos posteriores vinieron de la "escuela Fischer", su entorno científico.
Ernst Otto Fischer fue el tercer hijo de Karl Tobias Fischer , profesor de física en la Universidad Técnica de Munich, y Valentina Fischer (de soltera Danzer). En 1937 se graduó en el Therese Gymnasium de Munich . Después de eso, sirvió en el ejército y durante la Segunda Guerra Mundial (de 1939 a 1944) sirvió como oficial en Polonia, Francia y Rusia. Durante un receso de estudios en el semestre de invierno de 1941/42, alentado por las conferencias de Walter Hieber sobre química inorgánica, Fischer comenzó a estudiar química en la Universidad Técnica de Múnich (ahora Universidad Técnica de Múnich, TUM) en lugar de historia del arte como estaba previsto. Habiendo sido herido en la guerra en Rusia, fue liberado del cautiverio estadounidense después del final de la guerra en el otoño de 1945. Después de que él, junto con sus compañeros de clase, restaurara el instituto destruido durante la guerra en Arkisstrasse, Fischer continuó sus estudios. [4] [5] [6] .
En 1949 se graduó con honores y se convirtió en asistente de investigación de Walter Heber. En 1952 defendió su tesis doctoral en química inorgánica bajo la supervisión de Heber sobre el tema "Sobre el mecanismo de reacción del monóxido de carbono con sales de níquel (II) y cobalto (II) en presencia de ditionito y sulfoxilato iones". Cuando notó un artículo en Nature sobre el descubrimiento del ferroceno a principios de 1952 y luego se convirtió en un científico exitoso, sus publicaciones sobre el tema ya le habían valido una oferta de trabajo en una gran compañía química [7] . Dos años más tarde, defendió su tesis doctoral sobre "Compuestos de metales con ciclopentadieno e indeno " en la Universidad Técnica de Munich, donde recibió el puesto de Privatdozent al año siguiente . En 1956 partió por unos meses en un viaje de negocios a los Estados Unidos.
En 1957, Fischer fue nombrado profesor extraordinario en la Universidad Ludwig Maximilian de Munich (LMU). Después de rechazar una invitación a la Universidad Friedrich Schiller de Jena , Fischer se convierte en profesor titular en LMU en 1959, como sucesor de Franz Hein . Al año siguiente, rechazó una invitación para convertirse en profesor de química inorgánica en la Universidad de Marburg y, en cambio, heredó en 1964 de su maestro, Walter Hieber, la cátedra de química inorgánica en la Universidad Técnica de Munich. Fischer ocupó este cargo hasta su jubilación en 1985. Wolfgang A. Hermann (Universidad de Frankfurt am Main), presidente de la Universidad Técnica de Munich desde 1995 [4] [5] [8] [9] , fue invitado como sucesor . Fisher fue profesor en la Universidad de Wisconsin en 1969, profesor invitado en la Universidad de Florida en Gainesville en 1971 y el primer profesor de química inorgánica en la Sección de la Costa Oeste del Pacífico de la American Chemical Society . En 1973 fue profesor invitado en el MIT y también en la Universidad de Rochester [4] .
Fischer fue co-fundador (1964) y durante varias décadas editor regional de la prestigiosa revista científica internacional " Journal of Organometallic Chemistry ". Durante mucho tiempo ha ocupado cargos en el comité principal y el senado de la Sociedad Alemana de Investigación (DFG), el Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD); fue uno de los curadores del Deutsches Museum de Munich. Dado que Fischer era un humanista y recordaba los días del nacionalismo, se opuso no solo al control de la investigación, sino también a los extremos políticos. Al mismo tiempo, destacaba a menudo su carácter combativo e impulsivo [10] . Así, durante los disturbios estudiantiles de 1968 , en una conferencia sobre hidruros metálicos, citó "Exorcismo" [6] del libro " Mein Kampf ", y también se refirió a " Citas de Mao Zedong ". Fisher imploró a los estudiantes que se centraran únicamente en la ciencia como un "desafío espiritual" y se opuso firmemente a los estudiantes extremistas. En sus conferencias, se basó no solo en experimentos visuales, sino que también buscó conexiones con la historia de la cultura y la literatura, porque percibía la química como tal como un logro cultural [5] [6] .
La química fue el trabajo de toda la vida de Fischer. Exigió mucho a sus alumnos, en su opinión, no deberían fumar ni casarse. El propio Fischer estuvo soltero durante mucho tiempo y se casó con Traudl Haas solo después de su jubilación [6] . Sin embargo, sabía cómo inspirar a sus alumnos, por lo que mantuvo estrechos lazos con ellos y los trató como a su familia. Así, Fischer tenía una casa en Leutasch (un municipio de Austria), donde invitaba a menudo a sus compañeros a esquiar [6] . Hasta su muerte, Fischer era el premio Nobel alemán vivo de mayor edad en ese momento [11] . Fue enterrado el 26 de julio de 2007 en el cementerio de Solln en una tumba familiar junto a sus padres [12] .
Fischer determinó la estructura del ferroceno , sintetizó dibencenocromo a partir de benceno y CrCl 3 en presencia de AlCl 3 ( 1955 ), desarrolló un método general para la síntesis de areno (que contiene un núcleo aromático) derivados de metales de transición , y fue el primero en obtener arenocarbonilo, arenciclopentadienilo y otros complejos π mixtos de metales de transición. Demostró que estos compuestos, cuando se calientan, se descomponen con la formación de un "espejo de metal", que se puede utilizar para obtener metales ultrapuros. Fischer fue el primero en sintetizar una serie de compuestos organometálicos de elementos de tecnecio y transuranio , obtuvo complejos de carbeno estables de metales de transición ( 1964 ), y más tarde sus complejos de carabina ( 1973 ).
Durante todo el período de trabajo académico, Fischer supervisó más de 200 tesis, tesis doctorales y de candidatos en su grupo científico. Muchos de sus graduados han sido invitados a puestos académicos o han alcanzado altos cargos de liderazgo en la industria química. Entre ellos se encontraban Henri Brunner , Karl Heinz Dötz , Alexander Phillippou , Max Herberhold , Gerhard E. Herberich , Gottfried Huttner , Cornelius Gerhard Kreiter , Jörn Müller , Ulrich Schubert , Arnd Vogler , Helmut Werner como PhD, Dietmar Seifert y Robert Angelici – PhD, así como el estudiante graduado Wolfgang A. Hermann, su futuro sucesor como director del departamento de química inorgánica de la Universidad Técnica de Munich. La "Escuela Fischer" es un ejemplo sobresaliente de "escolarización académica", es decir, la formación de grupos científicos extensos, que es una de las principales tareas de las universidades [5] . Fischer publicó alrededor de 450 artículos sobre compuestos organometálicos durante el período de su actividad científica, de los cuales más de 200 fueron sobre complejos metálicos con compuestos orgánicos aromáticos [4] . Fischer, junto con sus colegas, se centró en el descubrimiento constante de compuestos organometálicos siempre nuevos. Sin embargo, solo estaba interesado en la investigación fundamental, no consideraba importante la aplicación práctica de los resultados de su trabajo [6] .
Antes del descubrimiento de Fischer, la química de los complejos metálicos con hidrocarburos desempeñaba un papel menor. Las publicaciones sobre organometálicos hasta este momento consistían predominantemente en trabajos sobre compuestos de alquilo con metales del grupo principal, como complejos de cacodilo o Grignard , y también trabajos sobre compuestos de monóxido de carbono con metales del grupo lateral, es decir, carbonilos de estos metales. Aunque los complejos de coordinación como la sal de Zeise se conocen desde hace mucho tiempo, el trabajo de Fischer fue un momento clave en la formación de la química organometálica moderna - hoy en día más del 80% de los complejos organometálicos se asemejan al ferroceno, siendo también complejos de ciclopentadienilo [1] .
El primer trabajo de investigación pionero de Fischer fue determinar la estructura del ferroceno , cuyo descubrimiento le señaló su padre en la revista Nature [12] . El ferroceno, como compuesto muy estable química y térmicamente, fue descubierto y descrito de forma independiente por dos grupos de investigación en 1951 ( Thomas J. Keely y Peter L. Pawson de la Universidad Ducane , y Samuel A. Miller, John A. Tabbot y John F. Tremaine de la British Oxygen Company, BOC ) [13] [14] [15] . Inmediatamente después del descubrimiento, en 1952, Geoffrey Wilkinson y Robert B. Woodworth de la Universidad de Harvard , basándose en datos de espectroscopia infrarroja (solo una vibración CH, es decir, solo un tipo de enlace carbono-hidrógeno en el anillo de ciclopentadienilo ) y el diamagnetismo descubierto , propuesto por primera vez para este compuesto en ese momento aún se desconocía la estructura "sándwich" [16] . Incluso el propio Fischer dudaba seriamente de la estructura propuesta por los propios descubridores con un enlace simple entre átomos de hierro y carbono [12] . A través del análisis de difracción de rayos X , Fischer, junto con Wolfgang Pfab (más tarde en BASF) en Munich, pudo confirmar la estructura sándwich del ferroceno en 1952; independientemente de ellos, Philip Frank Eiland y Ray Repinski llevaron a cabo un trabajo similar en 1952 en la Universidad de Pensilvania [17] [18] [19] [20] .
Esta nueva estructura de "sándwich" fue tan revolucionaria que fue posible explicar tanto la estructura como la estabilidad del ferroceno en un modelo solo después de un mayor desarrollo de la teoría de los orbitales moleculares [21] . Durante los años siguientes, en ambos grupos de investigación, Ernst Otto Fischer en Munich y Jeffrey Wilkinson en Harvard, se sintetizaron a una velocidad tremenda una docena de nuevos complejos de bisciclopentadienilo de otros metales de transición, así como sus derivados. Más tarde, en la investigación en el campo de la química organometálica, Fischer, junto con sus alumnos, compitió "duramente, a veces incluso ferozmente" [10] con Jeffrey Wilkinson y su grupo científico. Con el descubrimiento del cobaltoceno y el nickeloceno, Fischer introdujo al mundo los metalocenos de elementos adyacentes al hierro [22] [23] . A partir de 1954 se inició la apertura de los denominados complejos “semi-sándwich” .
Fischer sentó las bases para el futuro Premio Nobel en 1955, junto con su estudiante de posgrado Walter Hafner y Erwin Weiss , al sintetizar y determinar la estructura del dibencenocromo , una sustancia cuya existencia Fischer postuló solo a partir de supuestos teóricos [12] [25] [26 ] [27] . Con la ayuda de este compuesto, en el que dos anillos de benceno formalmente neutros están unidos a un átomo de cromo sin carga, Fischer pudo demostrar que en los compuestos sándwich existe un nuevo tipo de enlace para la química organometálica [26] [28] .
En 1973, Fisher, junto con Geoffrey Wilkinson ( Imperial College London ), recibió el Premio Nobel de Química "por su trabajo pionero independiente en la química de los llamados compuestos organometálicos sándwich ".
“Esta es la parte más importante del trabajo de Fisher y Wilkinson: el descubrimiento de un nuevo sándwich. No fueron ellos quienes sintetizaron el primer "sándwich", pero por primera vez lograron comprender la naturaleza inusual de esta conexión y su significado conceptual. – Real Academia Sueca de Ciencias: comunicado de prensa: Premio Nobel de Química en 1973 [3] .
En su elogio en el Premio Nobel, Ingvar Lindquist le dijo a Fischer en alemán las siguientes palabras:
“Los descubrimientos de principios completamente nuevos de relaciones y estructuras siempre han sido momentos significativos en la historia de la química. Usted ha hecho una contribución sobresaliente a uno de estos descubrimientos. Les transmito los mejores deseos de la Real Academia Sueca de Ciencias”. - Ingvar Lindqvist: discurso en la ceremonia [29] .
El trabajo pionero de Ernst Otto Fischer y sus colegas cambió fundamentalmente la imagen del enlace químico . Sus trabajos de investigación sobre la química del enlace metal-carbono en sus múltiples variantes despertaron un gran interés, a raíz de lo cual la química organometálica se extendió a casi todos los laboratorios de investigación del mundo. Las conexiones sándwich eran de gran importancia para las aplicaciones prácticas, pero a Fischer realmente no le importaba; se concentró en la investigación básica [6] . Sus seguidores Walter Hafner y Reinhardt Gira dieron un gran paso adelante a fines de la década de 1950 al introducir compuestos organometálicos en el proceso de fabricación con el desarrollo del llamado proceso Wacker . Esto condujo a un gran salto en el desarrollo de la química organometálica en la década de 1950, que se manifestó en los trabajos de Karl Ziegler y otros [6] .
Hoy en día, la aplicación práctica más importante de los complejos sándwich y sus derivados es su uso como catalizadores de polimerización en la producción de poliolefinas [30] . En 1980, Hansjörg Zinn y Walter Kaminski desarrollaron la polimerización catalítica de etileno y propileno utilizando los llamados catalizadores Kaminski , mezclas de dihaluros de metaloceno (tipo 1) con metilaluminoxano (MAO), que muestran una productividad muy alta [31] . Los ansa-metalocenos de tipo 2 se utilizan para la ordenación isotáctica de monómeros en polipropileno [32] . Los compuestos de magneteno y bis-ciclopentadienilo de calcio y estroncio se pueden utilizar como catalizadores de polimerización, por ejemplo, para metacrilato de metilo (MMA) [33] .
Junto con su investigación sobre complejos sándwich, Fischer también realizó un trabajo pionero en otras áreas de la química organometálica. Los carbenos con la fórmula general CX2, es decir, aquellos que contienen carbono divalente, se conocen en química orgánica como sustancias altamente reactivas y de vida corta, que a menudo se presentan solo como un estado de transición. No fue hasta la década de 1960 que se caracterizaron los carbenos y se confirmó espectroscópicamente su existencia.
Fue aún más sorprendente que Fischer en 1964, junto con Alfred Maasböhl, describiera la síntesis del primer representante estable de una clase de compuestos hasta ahora desconocida: los metalocarbenos, es decir, un complejo metálico con un doble enlace metal-carbono [2] . Los representantes de esta clase de compuestos descubiertos por Fischer se denominan hoy " carbenos de Fischer " en su honor . Se han convertido en valiosos bloques de construcción para la síntesis orgánica y se utilizan, por ejemplo, en la reacción de Doetz [34] .
Se han sintetizado muchos complejos metálicos nuevos de esta clase desde el descubrimiento de Fischer. El propio Fischer publicó más de 50 artículos sobre el tema entre 1964 y 1973; otros grupos científicos como los de Richard Royce Schrock , Michael Lappert y Joseph Chatt retoman el tema. En 1975, Schrock descubrió complejos de carbeno de niobio y tantalio, que tienen una reactividad mucho mayor que los "carbenos de Fischer" [35] . Desde entonces, los "carbenos de Schrock" se han utilizado en varios procesos de gran tonelaje; por ejemplo, son el reactivo de Tebbe para la metilenación (introducción de un grupo metileno ) de cetonas o el catalizador de Grubbs utilizado en la metátesis de olefinas . Wolfgang A. Hermann descubrió el primer complejo con un ligando de carbeno puenteado.
En el año de recibir el Premio Nobel (1973), Fischer, junto con su estudiante de posgrado Gerhard Kreis, descubrió las carabinas metálicas, complejos metálicos con un triple enlace metal-carbono. Este descubrimiento condujo a una mayor comprensión de los procesos catalíticos industriales críticos, como la metátesis de olefinas .
A lo largo de su vida, Ernst Otto Fischer recibió numerosos reconocimientos y premios [5] .
La Universidad Técnica de Munich introdujo el "Premio de Enseñanza Ernst Otto Fischer" en 2010 como un premio único a la excelencia en la enseñanza [50] y también nombró una calle en su honor en el Parque Científico Garching, el principal lugar de trabajo de Fischer. En su honor, en octubre de 2012, el Aventijsk Gymnasium en Burghausen lanzó un programa de formación anual para profesores de toda Baviera, denominado "Seminario E. O. Fischer". Todo el personal docente de química bávaro tiene la oportunidad de escuchar conferencias de profesores de la Universidad Técnica de Munich sobre problemas de actualidad en química durante el fin de semana [51] . Con motivo del centenario de Fischer, en octubre de 2018, se emitieron en Alemania monedas conmemorativas hechas de una aleación de plata esterlina en una denominación de 20 euros, que representan la estructura del dibencenocromo descubierta por Fischer y con una inscripción principal "Las ciencias naturales no son buenas ni malo" [52] . Junto con esto, Deutsche Post AG emitió sellos similares por valor de 70 centavos para el centenario de Fischer. El primer día de uso permitido fue el 2 de noviembre de 2018. El boceto colocado en el sello pertenece al artista Thomas Meyer de Berlín [53] .
de Química 1951-1975 | Premios Nobel|
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